2022-2023學(xué)年高二物理競賽課件：德布羅意波

德布羅意波

從辯證思維出發(fā),法國青年物理學(xué)家德布羅意(deBroglie)提出,既然光具有粒子性,是否實物粒子如電子也應(yīng)當(dāng)具有波動性？德布羅意獲得1929年諾貝爾物理學(xué)獎德布羅意波1924.11.29德布羅意把題為“量子理論的研究”的博士論文提交巴黎大學(xué)。L.V.deBroglie

(法1892-1986)

德布羅意假設(shè):實物粒子具有波動性，與之相聯(lián)系的波稱為德布羅意波。

─德布羅意波長朗之萬把德布羅意的文章寄給愛因斯坦，愛因斯坦說：“揭開了自然界巨大帷幕的一角”“瞧瞧吧，看來瘋狂，可真是站得住腳呢”1910年，文學(xué)學(xué)士，歷史專業(yè)，后轉(zhuǎn)投學(xué)物理1913年，理學(xué)學(xué)士，適逢一戰(zhàn)，服役6年1919年，師從郎之萬，攻讀博士學(xué)位1924年，畢業(yè)論文，德布羅意假設(shè)此論文被寄送到歐洲各地，其中一份輾轉(zhuǎn)到薛定諤手中，薛定諤方程。戴維孫——革末實驗(1927年）

電子束在晶體表面上散射的實驗,觀察到和X射線衍射相似的電子衍射現(xiàn)象。

使一束電子投射到鎳晶體特選晶面上，探測器測量沿不同方向散射的電子束的強度。IU散射電子束具有波動性，像X射線一樣，電子束極大的方向滿足光柵衍射方程鎳單晶的原子間距取k=1,由實驗公式可得電子的波長當(dāng)入射電子的能量為54eV時，在的方向上散射電子束強度最大。光柵間距根據(jù)德布羅意公式 在實驗中，由分析衍射條紋得出的波長與德布羅意波長公式計算結(jié)果符合得很好。這證明電子象X射線一樣具有波動性，也同時證明了德布羅意公式的正確性。德布羅意獲得1929年諾貝爾物理學(xué)獎2.同年，英國的湯姆遜用多晶體做電子衍射實驗,

也得到了電子衍射照片。十年后，戴維遜、湯姆遜因電子衍射實驗的成果共獲1937年度諾貝爾物理獎。........3.1961年，約恩遜進行了電子的單縫、雙縫和多縫衍射實驗，得出了衍射條紋的照片。4.隨后，用衍射實驗證實了中子、質(zhì)子、原子和分子等微觀都具有波動性，德布羅意公式對這些粒子同樣正確性。從波動光學(xué)可知，由于顯微鏡的分辨本領(lǐng)與波長成反比，光學(xué)顯微鏡的最大分辨距離大于0.2μm，最大放大倍數(shù)也只有1000倍左右。電子顯微鏡第一臺電子顯微鏡是由德國魯斯卡（E·Ruska）研制成功，榮獲1986年諾貝爾物理獎。自從發(fā)現(xiàn)電子有波動性后，電子束德布羅意波長比光波波長短得多。而且極方便改變電子波的波長。這樣就能制造出用電子波代替光波的電子顯微鏡。例題：m=0.01kg，v=300m/s